换热机组二次流量偏大的原因分析及解决方案
摘 要:文章分析了换热机组二次流量偏大的原因,主要表现为:循环泵选择不合理;设计时所提供的面积偏小;设计时温度参数与实际参数相差较大;现场实际情况而定(用户增加散热器或者改变供热方式等)。根据实际情况对上述现象进行逐一排查,找出最终原因。
关键词:板式换热器;设计参数;循环泵;供热
板式换热器是换热机组中的重要组成部件,板式换热器运行情况的好坏直接影响整个机组的运行状况,因此需合理的选用。板式换热器(PHE)是一种高效紧凑的换热设备,由于其传热系数高,结构紧凑、占地面积少,组装灵活,维修保养方便等一系列优点,因此在石油、化工、冶金、电力、轻工食品等工业得到了广泛应用[1]。随着城市集中供热事业的发展,采用热电联产方式集中供热的城市越来越多,板式换热器在供热领域得到了普遍推广。因此,分析和研究板式换热器在供热工程中出现的问题是十分必要的。
1 板式换热器的热平衡方程
在换热器中,冷、热流体分别在固体壁面的两侧流过,热流体的热量主要以对流方式传给壁面,经过壁面导热再传给冷流体。为了强化传热效果,冷热流体常采用逆流传热方式,换热器通常在稳态下工作[2]。
若不考虑散至周围换热的热损失,则冷流体所吸收的热量就应该等于热流体所放出的热量。这时热平衡方程式为[3]:
(1)
Q-热负荷,W;M1M2-热流体、冷流体的质量流量,kg/s;i'■■i'■-热流体、冷流体的进口焓值,J/kg;i"■■i"■-热流体、冷流体的出口焓值,J/kg
若流体无相变时:
(2)
C1C2-热流体、冷流体的定压质量比热,J/(kg·℃);t1t2-热流体、冷流体的进口温度,℃;t"1t"2-热流体、冷流体的出口温度,℃。
比热C是温度的函数,为了简化起见,在工程中一般都采用在温度t'及t"范围内的平均比热,即
Q1=M1c1(t'1t"1)及Q2=M2c2(t"2-t'2)(3)
c1c2-两种流体在t'及t",温度范围内的平均定压质量比热J/(kg·℃)
2 换热机组在运行时出现的二次流量大于设计值原因分析
带有板式换热器的换热机组在运行时,会出现二次流量远大于设计值的现象,导致换热效果不理性,影响供热质量。现分析原因有以下几点。
2.1 循环泵选择不合理
在供热机组中,循环泵的作用是提供二次循环水的动力,使机组二次侧水流动起来,从而在换热器内与一次侧的水进行热量交换。若循环泵